Sicim Teorisi & Her Şeyin Teorisi
Merhaba bu blogdaki konuları ve daha fazlasını, yeni açtığım Youtube kanalında video olarak paylaşacağım. Dilerseniz kanalı inceleyebilir ve takip edebilirsiniz: https://www.youtube.com/c/diamondtema
Son paylaştığım yazılar genellikle Kuantum Fiziğiyle alakalı şeylerdi. Bunların çoğunda Sicim Kuramı vb. Teorilere değinmiş ve az da olsa yer vermiştim. Birçok Teori ve görüşü özenle hazırlayıp paylaştığım halde, hâlâ paylaşamadığım birçok bilimsel konu var. Sicim Kuramı, neredeyse her şeyle ilişkili olan ve sık sık bahsettiğim, ancak özel bir yazı hazırlamadığım bir konuydu. Bu sefer bu konuyla alakalı bir yazı hazırlayıp paylaşayım da, şu bol bol bahsi geçen Teori hakkında daha fazla soru işareti bırakmayayım dedim…
Parçacık fiziği, maddenin temel bileşenlerini ve bu bileşenlerin birbirleriyle olan etkileşimlerini inceleyen bir bilim dalıdır. 1930’lu yılların başında fizikçilerin 1920’lere kadar elektron ve proton olarak kabul ettikleri madde bileşenlerini farklı açılardan yeniden sorgulamalarıyla birlikte parçacık fiziği bir alan olarak fizik biliminde yerini almıştır. Günümüzde, parçacık fiziğinde gelinen nokta, “Her şeyin Teorisi” olarak adlandırılan tüm fiziksel olay ve etkileşmeleri (kuvvetleri) içine alan fizik, kuantum mekaniği ve görelilik kuramlarını birleştirmeye yönelik aktif çalışmalarla birlikte maddenin yapı taşlarına dair ve evrenin oluşumuna dair çalışmalarını teorik ve deneysel olarak sürdürülmesidir.
Süper-sicim teorisi, teorik fizik ile temel matematik arasında şimdiye dek rastlanmamış bir işbirliğinin ürünüdür. Genel relativiteden beri, fiziğin salt matematik üzerindeki etkisi az olmuştu: ancak süper-sicim teorisi, şimdi fizikçileri matematikçilere dönüştürmüş bulunuyor. Evren ise bütün madde ve enerjinin, insanların, gezegenlerin, yıldızların, kedilerin, köpeklerin, kısacası düşünebildiğiniz her şeyin yaradılıştan kıyamete kadar küçücük sicimlerin etki ve etkileşimlerine bağlandığı bir varlık olarak düşünülüyor. Bu yüzden bilim insanları, süper-sicim’i kısaca “Her Şeyin Teorisi” olarak adlandırıyorlar.
“Her şeyin teorisi”, bilinen tüm fizik fenomenlerini bağlayan, onları tümüyle açıklayan ve yürütülen herhangi bir deneyin sonucunu prensipte tahmin edebilen kuramsal fizikte hayali bir teoridir. Teori; kuvvetli etkileşim, elektromanyetik etkileşim, zayıf etkileşim ve kütle çekim etkileşimi olmak üzere dört temel etkileşimden hareket ederek bu etkileşimler için gerekli olan değiş tokuş bozonlarını da her bir etkileşim türü için farklı özellikleri ile söz konusu sınıflandırmaya dahil eden standart modelin aslında ortak bir çatı altında toplanabileceği fikrinden yola çıkmıştır. Elektromanyetik ve zayıf etkileşimin Abdus Salam, Sheldon Glashow ve Steven Weinberg tarafından kısmen birleştirilmesi bazı umutlar doğurduysa da, aradan geçen zamana rağmen deneyleri ve teorileri tatmin edecek nitelikte yeni birleştirimler henüz sağlanamamıştır.
Bu teori, “son teori” olarak da adlandırılır. 20. yüzyıl boyunca kuramsal fizikçiler tarafından, evrendeki her şeyi açıklayabilecek birçok kuram önerilmesine rağmen, bunların hiçbirisi şimdiye kadar deneylerle doğrulanmamıştır ya da doğrulanamamıştır. “Her şeyin teorisi”ni oluşturmakta başlıca sorun, fizikte çözülememiş problemlerden biri olan; genel görelilik ve kuantum mekaniğinin birleştirilmesindeki zorluktur.
“Her şeyin teorisi”, adının da tam olarak belirttiği gibi fizik biliminin açıklayabileceği ve bulabileceği her fizik formülünün ve açıklamasının içinde mevcut olması sebebiyle, her şeyin tümdengelim yöntemiyle (teoremden matematiksel ya da mantıksal olarak çıkarsanabildiği) ortaya koyulabildiği teoridir. Bu teori, fizik bilimin sonu anlamına gelebilir. Evrenin nasıl çalıştığını anlamamız demek zaten fizik biliminin misyonunun bir kısmını, insanların merakını tatmin etmeyi tamamladığı anlamına gelir.
Peki, insanoğlu evrenin nasıl çalıştığını anlayabilir mi? Evrendeki her olayın, hangi fizik kanunlarına bağlı olduğu anlaşılabilir mi? Öncelikle; fizik biliminin bazı deneysel olarak denenmesi mümkün olmayan ilkeleri vardır. Bunlardan bir tanesi de evrenin her yerinde, her zaman geçerli ve değişmeyen yasaların olduğudur. Yani Samanyolu galaksisinde kütle-çekimini sağlayan yasa ile Andromeda galaksisindeki yasa aynıdır. Dolayısıyla Samanyolu’nda kütle-çekimini çözersek, Andromeda’da da çözeriz. Aynı zamanda bundan 4 milyar yıl önce fizik yasaları nasıllarsa, bugün de öyledirler. Bu evren içerisindeki yasalar, her yerde sabittir. Ancak söz konusu başka bir evren olursa; işte o zaman çok şaşıracağımızdan emin olabilirsiniz…
Hawking’e göre evrendeki her şeyi belirleyen bir büyük birleşik teori olduğu fikri bazı güçlükler ortaya çıkarır. Her şeyden önce büyük birleşik teorinin matematiksel olarak toplu ve mükemmel olduğu varsayılmaktadır. Her şeyin teorisinin özel ve basit bir yönü olmalıdır. Yine de belli sayıda denklem çevremizde gördüğümüz karmaşıklık ve ince ayrıntıyı nasıl açıklayabilir?
Bu sicim teorisi, o kadar basit, açık ve nettir ki, “Varlığı açıklamada neden kullanılmasın?” diye düşünmeden edilemedi. Ancak, bu teori, Einstein’in yarım bıraktığı “herşeyin teorisi”ni açıklayacaksa bir denemeden daha geçmek durumundaydı, yani özel bir olayı; “Evrenin oluşumu”nu.
İlk yıldız ve galaksilerin oluşumu için geriye doğru baktığımızda evrenin birkaç milyar yıllık olduğunu söyleyebiliriz. Ancak, ilk atomun oluşumundan bu yana baktığımızda evren birkaç yüz bin yıl yaşındadır. Eğer hücre çekirdeği (nuclei) oluşumu açısından bakarsak da birkaç saniye. Fizik artık bu garip gözüken olayları konuşmaya hazır; saniyenin kesirleri-en küçük parçaları-, saniyenin milyarlarca milyarı, 10–35 saniyeler… Eğer evrenle ilgili her şey açıklanacaksa, büyük patlama ve sicim teorisi mükemmel bir şekilde birbirini tamamlamaktadır. Bir tanesi evrenin doğumunu, oluşumunu anlatırken, diğeri tüm bu oluşumun elementlerini kapsamaktadır.
Her şeyin teorisi, holistik bir yasadır. Maddenin tüm özellikleri, uzay zamandaki tüm olaylar ve fiziğin bütün diğer yasaları bu evrensel yasadan çıkarılabilir. Her şeyin teorisi aynı zamanda binlerce yıldır insanlığın hiçliğe uzanan yolda yaptığı yolculuğun belki de son durağıdır. (Tabii kesin konuşmamalıyız, çünkü Newton’un teorisi de yaklaşık 300 yıl kadar “değişmez, evrenin her sırrını açıklayan, bilimin geldiği son nokta” olarak kabul edilmişti. Şimdi yarın öbür gün bu teoriyi daha fazla izah eden ve bilgi veren teoriler üretilir ve kontrol edilirse, o zaman şenliği görürüz… Veya biz göremesek de torunlarımız görür)
Her Şeyin Teorisi’nin iki boyutu vardır: Birincisi; Sistem Teorisi, ikincisi de İnformasyon İşleme Teorisi’dir. Bu yüzden onu, her iki zeminde de kendine özgü bir dille tanımlamak, ifade etmek durumundayız:
1) Bu evrende var olan her şey, kendi içinde bir AB sistemi iken, aynı anda, sistem merkezinde temsil olunan varlığıyla, bir başka AB sisteminin içinde A ya da B olarak da yer alır, var olur (buradaki A ve B rasgele-sembolik ifadelerdir). “Bir şey”in, ya da “her şey”in anatomisi.
2) Her sistem, ya da her varlık, “dışardan” (çevreden) gelen madde-enerjiyi-informasyonu kendi içindeki bilgiyle değerlendirerek işlerken, dışardan gelen bu etkiye karşı bir cevap reaksiyon olarak var olur; bu informasyona kaynak teşkil eden nesneyle birlikte oluşturulan bir AB sisteminin içinde, bu sistemin bir parçası şeklinde izafi bir gerçeklik olarak ortaya çıkar.
Günümüzde, Dünya üzerinde bu teoriyi tamamlayacak kadar akıllı kimse ortaya çıkmış değil. Teori mükemmel biçimde tanımlanmış durumda; ne var ki sizin de gördüğünüz gibi bu teori sanki 22. yüzyıla aitmiş de yanlışlıkla 20. yüzyıla gelivermiş gibi. Zaten tamamen şans eseri, iki genç fizikçi tarafından bir matematik kitabının sayfaları arasında gidip gelirken keşfedilmiştir. Teori, o kadar mükemmel ve güçlü ki, 20. yüzyıl içerisinde çözülememiştir. Sorun şu ki 21. yüzyıl matematiği de henüz keşfedilmemiştir.
Şimdi, dilerseniz bahsi geçen teoriler hakkında biraz bilgi vereyim…
Sicim Kuramı (Membran Teoremi, String Theory)
Sicim Kuramı, fiziğin temel modellerinden birisidir. Yapı taşı olarak Standart modelde kullanılan boyutsuz noktalar yerine, tek boyutlu uzanıma sahip sicimler kullanılmaktadır. Bu temel yaklaşım farklılığı, parçacıkları noktalar olarak tasvir eden modellerde karşılaşılan bazı problemlerden sakınılmasını sağlamaktadır.
Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve Planck uzunluğunda olan (10–35 mm civarı) sicimler olduğudur. Sicim teorisine göre evrendeki her madde tek bir şeyden oluşuyor: titreşen ince sicimler. Farklı rezonanslarda titreşen bu sicimler, evrendeki her şeyi meydana getiriyor. Sicim kuramı, Evren’i oluşturan en temel, bölünemeyecek kadar küçük bileşenlerinin nokta gibi parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük döngülerden oluştuğunu öne sürer.
Fizikçilerin karmaşık teorileri, içinden çıkılmaz denklemleri ve insanı şaşkına çeviren bir jargonu anlamak gibi yetenekleri olsa da, aslında onlar basitliği severler. Gerçekliğin, temelde basit olduğunu kabul ederler. İşte bu yüzden parçacık fiziğinin standart modelinden memnun değiller. Bu model, elektronlardan kuarklara, muonlara evrendeki her şeyi oluşturan 57 (son sayımda) farklı parçacığın özelliklerini ve birbirleriyle etkileşimini açıklıyor.
Chicago yakınlarındaki Fermilab’da çalışan fizikçi Joe Lykken, “Evrenin en temel parçasının 57 çeşit olması çok gülünç.” diyor. Daha temel bir gerçeklik arayışı, fizikçileri sicim teorisini kabul etmeye yönlendirdi.
Bu teorinin alışılmışın dışında bir özelliği –bazılarına göre bir dezavantajı– var: En az dokuz uzaysal boyut gerektirmesi. Bunlardan altısını ise üç boyutlu bir dünyada yaşayan bizler algılayamıyoruz.
Teori, şu ana kadar deneyle desteklenmedi. Sicimleri gören kimse yok; tahmin edilenden çok, hatta trilyonlarca kat daha küçük olabilirler. Gizli boyutlara gelince, onlar da arabanızın anahtarını nerede unuttuysanız oradalar.
Fakat fizikçiler, sicimlerin varlığına dair kanıt bulmak konusunda çok kararlılar çünkü Lykken’in dediğine göre sicimler, “aşırı derecede karmaşık olan fiziği, tek bir kağıda sığacak kadar basit denklemlere indirgeyebilir.” Diğer boyutlara ait izler, fizikçiler parçacıkları dev hızlandırıcılarla çarpıştırıp açığa çıkan enerjiyi toplayınca ortaya çıkabilir. Eğer enerjinin bir kısmı kaybolursa, başka bir boyuta sızmış olabilir.
Fizikçiler, Büyük Patlama sırasında 10 Boyutun meydana geldiğini ancak 6 Boyutun yoğunlaşarak kıvrıldığını, diğer 4 Boyutun genişleyerek Bizim algıladığımız KOZMOS’ un ortaya çıktığını ve 10 Boyutlu KOZMOS’un aslında iç içe olduğunu Matematiksel olarak açıklayabilmektedirler. 10 Boyutun iç içe olmasına rağmen Diğer 6 boyut, Bizim algılama ve ölçme imkanlarımızla tespit edilememektedir. Farklı rezonanslarda titreşen bir Keman teli çok farklı Nota’lar yaratmaktadır. Farklı Nota’lar, aynı anda-aynı yerdedir ancak bizim kulaklarımız sadece duyabildiği Nota’ları duymakta, diğerlerini fark etmemektedir.
“Hey Şeyin Teorisi” olarak adlandırılan Süper Sicim Teorisi, Bugün hiç bir Teorinin başaramadığı şekilde MİKRO KOZMOS’dan MAKRO KOZMOS’a kadar Bütün olayları Matematiksel olarak izah edebilmektedir. Ancak Teorinin temeli olan 10–35 boyundaki Sicim’leri, halen Dünyada mevcut hiçbir Hızlandırıcının tespit etmesine olanak yoktur. Mevcut Hızlandırıcıların milyon kez daha büyüklerinin yapılması gerekmektedir. Her şeye rağmen bütün Hızlandırıcı Merkezleri, daha büyük yatırımlar yaparak ve bu konuda birbirleriyle yarışarak Sicim’lere ilk ulaşan olmak için çalışmaktadırlar.
Sicim denilen yapı taşlarını gözlemlememiz neredeyse imkânsız olduğu ve dolayısıyla bu teori büyük ihtimalle hiçbir zaman test edilemeyeceği için, şu an fizikçilerin en çok tartıştıkları konulardan biri de, bu kuramın, fiziksel bir kuram mı yoksa yalnızca felsefi bir teori mi olduğudur.
Sicim teoremi 6 yeni boyut daha önerir, fakat bu boyutları standart anlamdaki mekan ve zaman boyutları değil, bunlara bağlı alt boyutlar gibi tanımlar. Mesela çok ince bir tel düşünelim 2 mm kalınlığında, bu tel uzaktan bakılınca bizim için tek boyutlu bir doğrudur, diğer boyutları bizim için yok gibidir. Fakat bu telin üzerinde hareket eden bir karınca telin üzerinde sağa ve sola gidip tur atılabilir ve onun için o yönlerde de boyut vardır. İşte o boyutlar ancak o seviyeye inince anlam kazanır ve her zaman gözükmezler. Membranların oluşturduğu parçacıkların da çok küçük yüzeyler olduğu ve onların seviyesine inince anlaşılabileceği düşünülmektedir. Bu yüzeyler farklı titreşimlerle farklı atom altı parçacıkları, bu atomaltı parçacıklar da birleşerek atomları oluşturmaktadırlar.
İnsanoğlunda genelde olayları 1 veya 0; siyah ve beyaz şeklinde değerlendiren bir düşünce sistemi mevcuttur; griler yoktur. Kuantum fiziği, fotonun hem dalga hem parçacık olduğunu kanıtlayarak, bu mantığının atom altı parçacıklarda geçerli olmadığını göstermiştir. Evren, aslında sanki görünmeyen bir takım iplerle birbirine içten içe bağlı bir bütünlüktür. Burada her yapılan şey ve her türlü hareket, sistemin bütünü tarafından algılanır, hissedilir ve ona bir cevap verilir. Bir kelebeğin kanadını çırpmasından, bütün kâinatın haberdar olması gibidir.
Evreni açıklayan iki fizik teorisinden birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein’ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen Kuantum mekaniğidir. Bu iki teorinin ikisi de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle anlamak mümkün olacaktır. Sicim kuramı ve M Teorisi ile bu iki teori birleştirilmiştir ve bu birleşim, şimdiden bilim tarihinin en büyük adımı olarak kabul edilmektedir. M teorisine göre, evren 11 boyutludur. 11. boyut, sicimlerin birer membran gibi uzamalarına olanak veriyor. Teorik olarak, yeterli enerji sağlandığında, bir sicim bir evren kadar büyüyebiliyor. M teorisine göre 10 boyutlu evrenler, 11. boyutta süzülen membranlardan ibarettir. Bu membranları göz önünde canlandırmak için dilimlenmiş ekmeği göz önüne getirmek yeterlidir. Bu ekmeğin her dilimi bir evrendir. Bu evrenler bir araya gelerek bir multiverse oluştururlar. Bu evrenler evreninde, membranların bir yerlerinden çarpışması da muhtemeldir. “M Theory”nin sonuçlarının bir yorumuna göre evrenimizin bulunduğu membran ile diğer bir evrenin bulunduğu membranın çarpışması nedeni ile “Big Bang” olmuş ve bildiğimiz evren meydana gelmiştir.
“Evrenin en anlaşılmaz yanı, anlaşılabilir olmasıdır.” (Albert Einstein)
Aslında “Evren neden var oldu?”, Asıl sorumuz bu. Şimdi ben size bu anlattıklarımı ve henüz anlatmadıklarımı daha anlaşılır ve basit bir dille aktarmaya çalışırsam eğer, direkt olarak bu soruyu sormam mantıklı olur: “Evren neden/nasıl var oldu?” Sicim Teorisi gibi bir çok teori bunu arıyor ve Araştırmacılar, bu sorunun yanıtını “Her Şeyin Teorisi” adını verdikleri bir evren formülüyle yanıtlamayı umuyorlar. Yani bu teori sadece bir teori değil, bir çok teorinin ortak paydada buluşmuş hali gibi görülebilir.
İngiliz astrofizik uzmanı Stephen Hawking, yeni bulgularıyla, içinde eşizlerimizin bulunduğu fantastik bir “hiper uzay”ın kapılarını açıyor. Şu sırada, siz bu cümleleri okurken, paralel evrenlerdeki eşizleriniz de bu cümleleri okuyor olabilirler. Paralel evren teorisine göre, biz burada yaşantımızı sürdürürken diğer evrenlerde başka ihtimaller dâhilinde var olabiliriz. Paralel evrenlerle aramızda sadece saydam bir zar var. Yaşadığımız evrenin ilk ve tek evren olmadığı fikri ile karşı karşıya bulunmaktayız. Bu teori tamamen matematiksel temellere dayanıyor.
Stephen Hawking: “Görülebilir evrenimizin dışında, iç içe geçmiş ve eşizlerimizin bulunduğu, görülemeyen sonsuz sayıda evrenler var.” demektedir. Hawking, Evrenin var oluşunu açıklamak amacıyla yıllardır üstünde çalışılan “Her Şeyin Teorisi”nin (Theory of Everything) formülünü oluşturmayı başardı ve buna “M-teorisi” adını verdi. Buradaki “M” (magic, mysterios, mother); büyülü, esrarengiz ya da her şeyin anası olarak değerlendirilebilir.
Teori, uzayı, içlerinde bizim eşizlerimizin bulunduğu başka evrenlerden oluşan çok boyutlu bir labirent olarak görüyor. Hawking, bu “kobold evrenler”in yaşayanlarını “gölge insanlar” olarak nitelendiriyor. Yani, bizim evren olarak tanımladığımız belki de, gerçekte iç içe geçmiş, birbirini şekillendiren ve hatta belki birbiriyle iletişim halinde olan, birbirine paralel çok sayıda evrenlerin bulunduğu sonsuz bir uzayın minik bir kesiti. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor.
Albert Einstein tarafından geliştirilen “Genel Görelilik Teorisi” zaman, uzay ve maddeyi bir birinden ayrılamaz bir bütün olarak düşünmüştür. Bütün kütleler, ister dev gökadalar ister küçücük asteroitler, birbirlerinden arklı değiller. Bunlar uzay-zamana şekil veriyorlar. Bu şekillenme de, madde ve ışığın uzaydaki hareketini belirliyor. Stephen Hawking, sicimlerle ilgili çok sayıda hesaplama yaptıktan sonra şu sonuca ulaştı: Evreni üç veya dört boyutlu kabul ettiğimiz sürece, geliştirilen “Kütle Çekiminin Kuantum Teorisi” bizi tek bir evren formülüne götürmemekteydi. Hawking, çözümü, çok boyutlu alanlarda aradı. Bu nedenle de sicimde takılıp kalmadı ve hesaplar yaparak, sicimlerden çok boyutlu kuantlar elde etti. Bunlara “membran” adını verdi ve daha da kısaltarak “bran” olarak kullandı. Bu bran’lar, birden fazla boyutta varlık gösteriyorlardı. Hesaplamalarına devam ederek bir sınıra ulaştı: Evrende on bir boyut vardı. Hawking bütün o boyutları algılayamama nedenini şöyle açıklıyor: Büyük Patlama’nın ardından, zaman boyutu ile üç tane uzaysal (uzunluk, genişlik, yükseklik) boyut açılarak kozmik büyüklüğe dönüştü. Kalan yedi boyut, konumlarını değiştirmeden, yani sicim kadar bir alanı kaplayacak büyüklükte, bir gonca gibi sarılı olarak kaldılar. Bilim adamına göre, böyle yedi boyutlu bir yumak, evrenin her noktasında mevcut.
M-Teorisi’ne göre, evren iki boyutlu bran’larla kaplı. Bu branlar için üçüncü boyut, bran’ların frizbi plakları gibi, içinde oradan oraya uçtukları ve hiç birbirlerine çarpmayacakları büyüklükte bir “hiper uzay”. “Üç boyutlu kütlecikler” hiç fark edilmeden dört boyutlu bir uzaya, “dört boyutlu kütlecikler” beş boyutlu bir uzaya vb. giriyorlar. Hawking, bu noktada kendi kendine şu soruyu sormuş: “Üstünde yaşadığımız Dünya nasıl yorumlanmalı?”
Yanıtını ise şöyle vermiş: “Bizim gözlemleyebildiğimiz evren, belki de hiper uzayda süzülen üç boyutlu bir bran’dan öte bir şey değil. Ve evrenimiz bu uzayın içinde yalnız değil. Çünkü sürekli yeni evrenler, yeni bran’lar doğuyor.”
Bilim adamı, sürekli bir üst boyuta geçen branlar’la ilgili, hologram örneğini veriyor: “Hologramlarda, doğru açıdan bakıldığında, iki boyutlu bir yüzeyde, üç boyutlu bir nesnenin görüntüsü fark ediliyor. Başka bir deyişle, daha yüksek boyuttaki bilgiler, daha düşük boyuttaki bir oluşumun içine kodlanıyor. Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından üretilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz?”
Hawking’e göre bu soruların yanıtı: Evet! Hawking’in teorisiyle yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz. Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız. Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor. Bu varsayımı geliştirirken Hawking’e eşlik eden evrenbilimci Alexander Vilekin, “Uzayda, Al Gore’un ABD başkanı olduğu ya da Elvis Presley’in hâlâ yaşadığı paralel evrenler olabilir” diyor.
(Bu yazıları okuyunuz: Hologram, Gerçeklik)
Hawking, evrenin varlığını tek bir formülle açıklayacak “Her Şeyin Teorisi”nin henüz tamamlanmadığını, bunun belki de ancak 21. yüzyılın sonuna doğru mümkün olacağını belirtiyor. Ancak formül tamamlandığında da Tanrı’nın evren formülüne ulaşmış olacaklarını, bu noktanın da insan aklının nihai zaferi olacağını belirtiyor. ”Her şeyin teorisi” ilerde mikro kozmos’tan makro kozmos’a kadar bütün olayları matematiksel olarak izah edebilecektir.
Fizikçiler, sicimlerin varlığına dair kanıt bulmak konusunda çok kararlılar. Diğer boyutlara ait izler, fizikçiler parçacıkları dev hızlandırıcılarla çarpıştırıp açığa çıkan enerjiyi toplayınca ortaya çıkabilir. Eğer enerjinin bir kısmı kaybolursa, başka bir boyuta sızmış olabilir. “The Fabric of the Cosmos” kitabının yazarı Brian Greene, sicimlere ait kanıtın kozmik mikrodalga fonda (CMB) (gökyüzünün her yerinden görülebilen ışınım) bulunabileceğini düşünüyor. Greene, “Sicimlerin bize verdiği mesajı anlamayı öğrenmemiz gerekiyor.” diyor.
Berkeley, “Var olmak algılanmaktır” demiş olsa da, henüz bu boyutları algılayamıyoruz. Algılamamamız onların var olmadığını değil, bizim henüz yetkin olamadığımızı göstermektedir. Eğer, “tüm madde titreşen bir sicim üzerindeki notalardan başka bir şey değilse” yani Sicim Teorisi doğruysa ve bu evrensel müziği duyabilirsek 10. boyutu fark edebileceğiz. 11. Boyut, bir milimetrenin trilyonda biri ölçüsünde 3 boyutlu dünyamızın her noktasında bulunmaktadır. Bize bizden daha yakın olmasına rağmen onu algılayamamaktayız. (Biraz Tanrı’yı anlatır gibi oldu. Bizim bilemediğimiz bir boyuttan, hepimizin içinde ve hepimizi aynı anda gören bir pencere’den bizi izleyen bir varlık gibi.)
Cambridge’deki bir konferansta da M teorisinin öncüleri bir araya gelerek fikirlerini ortaya koymuşlar ve “Büyük patlama paralel dünyaların arasındaki bir çarpışma olabilir.” demişlerdir. Aslında, tek bir evren yerine sonsuz sayıda evrenler ve her bir evrenin de bizden farklı olarak kendine ait fizik kanunları olabilir.
Dr. Fred Alan Wolf şöyle diyor: “Evren, hem madde hem de şuuru tek bir alan halinde içeren dev bir hologramdır.”
Eğer evren Holografik biçimde organize olmuşsa, uzay-zaman koordinatlarının ötesine geçilmiş olmaktadır. Böyle bir planda; geçmiş-şimdi ve gelecek aynı yerde, aynı anda bulunabilmektedir. Bizde Lineer, tek yönde ilerleyen, yani geçmişten gelip, geleceğe doğru giden bir zaman anlayışı mevcuttur. Oysa örneğin tarihsel olaylarda gelişmelerin bir daire ya da bütünsel bir gelişim çizdiklerini görüyoruz. Aslında zamanın bile geçmişi, geleceği yoktur. Zaman, tek bir çizgidir ve biz bu çizgi içerisinde baş veya son kısımda mevcuda gelmiş varlıklardan ibaretiz. Kısacası geçmiş ve gelecek aynı anda var ve yoklar.
Doğa ve dünyada sabit ve değişmez hiçbir şey yoktur. Doğadaki değişim ve dönüşümlerin nedeni; canlı cansız tüm varlıkların “hücreler”, hücrelerin moleküller, moleküllerin atomlar, atomların ise, enerji ile maddenin iç-içe olduğu, kuant denilen temel yapı taşlarından oluşmalarıdır. Her şey içlerindeki bir başka öğe tarafından oluşturulduğundan ve en temeldeki öğe ise sürekli değişken ve akışkan yani aktif ve canlı olduğundan, halkanın en son ürünleri olan doğa ve dünyamızın nesnelerinin de sürekli bir değişim ve dönüşüm içinde olması kaçınılmazdır. Bu nedenle “zaman” denilen değişim ve dönüşüm göstergesi ortaya çıkar ve doğadaki her şeyde bir değişim ve dönüşüm yani evrim meydana gelir ve bireysel ömürler bu evrimin sadece küçük birer adımıdırlar. Kısacası insan hayatı çok da ciddiye alınması gereken bir şey değildir. Bedenimizde bizi hayatta tutmak için saniyede binlerce kere ölen ve yerine yenisinin gelmesini sağlayarak bizim canlılığımızı devam ettiren hücreler vardır. Bu açıdan bakarsak eğer; biz de evrenin hücreleri gibiyiz.
Fizikçi Michio Kaku, “Eğer evren bir patlama neticesinde harekete geçmişse bu patlama nereden geldi? Kuralları neydi? Bize uzay-zaman yapısını veren patlamanın denklemlerini kim yazdı?” diyor.
Rölativite ve Kuantum Teorileri birleştirilerek üretilen ve on boyutlu bir hiper-uzayda tanımlanan “Sicim teorisi” ve 11. boyutu da katan M-Teorisine göre, mikro sicimler titreştiğinde evrende bulunan atom altı parçacıkları yani notaları üretiyor. Bu notaların oluşturduğu melodiler “madde”, bu melodilerin yarattığı senfonilere de “evren” deniliyor. Bu sicimlerin yarattığı armonilerin fizik yasaları olduğuna inanan araştırmacılar, sicimler hareket ettiğinde, etrafındaki uzay ve zamanı eğip, büktüklerini fark etmişlerdir. Bu teoriye göre hiper-uzaya yayılan rezonanslar halindeki bu müzik belki de Tanrının zihnidir. Evren teorisini test etmek isteyen araştırmacılar, laboratuarda bir bebek evren yaratmayı deniyorlar. İsviçre’nin Cenevre kentinde bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı kullanılarak bu teori dolaylı yoldan test edilebilecektir.
Eğer Hawking haklıysa, daha pek çok olgu paralel evren teorisiyle açıklanabilecek. Kuantum Kuramı şu savı doğrulamıştır: “Eğer bir yapı başlangıçta bir bütün oluşturmuş ise, o yapıyı parçalasanız dahi parçalar arasında etkileşim yerel olmayan bir biçimde devam eder.”
Bütün, parçalarından fazladır. Bütünü oluşturan parçalar, bütünden ayrılsalar dahi bütünle etkileşmeye devam ederler. Parçalar bütünden tamamen bağımsız bir varlık sürdüremezler. Parçalar arası ve bütün ile parçalar arasında yerel olmayan bir etkileşim vardır. Parçalarda hem bütünü hatırlayan özel bir hafıza vardır hem de yeni dış etkilerden birbirlerini haberdar etme yeteneği vardır.
Uygarlık, Einstein denklemlerinden yararlanarak zamanda yolculuğa, paralel evrenleri araştırmaya hazırlanmaktadır. Dünyanın önde gelen üniversitelerinde, 20 yıl önce bir fantezi gibi görünen olgular birer birer kurgudan bilim haline gelmektedir. Einstein: “Tanrının evreni nasıl yarattığını anlamak istiyorum” demiştir. Bugün bilim, tanrının evreni nasıl yarattığını anlama çabasını sürdürmektedir. Denildiği gibi: “Yetkin insan olabilmek yolunda yürüyen akil birey, evrene ve insana mikro kozmik açıdan bakarken, aynı anda makro kozmosu da görebileceği bir hologramı, zihninde yaratabilmelidir.”
Bu o kadar da kolay değil elbette. Sadece sicim teorisiyle tutarlı bir şey bulmak, teorinin doğru olduğunu kanıtlamıyor ve bu konuda şüphesi bulunanları ikna etmek zor olacak. Fakat Greene, sicim teorisinin hâlâ yeni olduğuna işaret ediyor. “Masasının üzerinde bir kalıp odunla oturan Stradivarus’a gidip “Çal o kemanı” deseydiniz, biraz erken geldiğinizi söylerdi.”
Sicim teorisi en azından büyük bir düşünsel gelişme. Eğer biri sizden evreni sıfırdan yaratmanızı isteseydi, bu sicimler çok işinize yarardı.
Yazıyı sonlandırmadan önce biraz daha teknik bilgi geçmek gerekirse; Atomun temel yapıtaşları olan proton ve elektron aslında kendisini oluşturan alt parçacıklardan oluşmaktadırlar. Bu parçacıklar, hızlandırıcı ve çarpıştırıcı laboratuarlarda yapılan deneylerle bulunmuşlardır; fakat, “bu parçacıkların altında hangi parçacıklar bulunmaktadır” ve “bunların yapı taşı nedir” sorularına cevap verilememektedir. İşte bu parçacıkları birbirinden farklı kılan sicim teorisine göre bunlar; 6 farklı boyut içeren ve değişik titreşimleriyle sicimsi parçacıklardır. Bu sicimler bir frekansta titreşip protonu, başka bir frekansta titreşip elektronu oluştururlar.
Şu anda evreni açıklayan iki fizik teorisi vardır diyebiliriz: Birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein’ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen kuantum mekaniği.
Teori’de Son Durum
80'li yılların ortalarında, fizik uzmanları John Schwarz ve Michael Green’in uğraşıları sonucu bir çözüm yolu bulundu. Onlara göre anlamsızlıklar, parçacıkların, denklemlerde sonsuz küçük noktacıklar olarak ele alınmasından kaynaklanıyordu. Peki ama, parçacıkların iplikçikler gibi esneme yetenekleri olsaydı ne olurdu? Yaklaşık 10 yıl önce geliştirilen, ancak daha sonra hesapları çıkmaza sokan “sicim teorisi”, atomaltı parçacıkları nokta şeklinde değil, iplik (sicim) şeklinde tanımlıyordu. Sicimler, bir kemanın telleri gibi salınan, 10-33 santimetre uzunluğunda, minicik iplikçiklerdi. Sicimler şimdiye kadar gözlenemedi; ancak, büyüklüğü matematiksel olarak hesaplanabiliyor: Bir sicimin bir atomun büyüklüğüne olan oranı, bir atomun bütün Güneş Sistemi’ne olan oranına eşit. Ayrıca, belirli bazı sicimlerin, kütle çekimine sahip olduğu ve sicimlerin, aynı zamanda kuvantlar oldukları da bilinenler arasında. Hawking, buradan yola çıkarak “kütle çekiminin kuantum teorisi”ni geliştirdi.
Anlayacağınız; madde, küçük sicimlerden/tellerden oluşmaktadır. Bu sicimler tıpkı bir keman teli ya da gitar teli gibi belli bir şekilde çekilirse belli bir frekans yaratılır, daha başka bir şeklide de başka frekanslar, başka notalar. Varlık, bu süper sicimlerin oluşturduğu küçük notalardan meydana gelmiştir ve fark ediyoruz ki; evren bir senfoni ve evrenin tüm fizik kanunları da bu süper sicimlerin/tellerin bir uyumudur.
Sicim teorisi son yıllarda sağlanan gelişmeler sonucunda önce “Süper Sicim Teorisi” adını almıştır. Sonra geçen süre zarfında kaydedilen gelişmeler üzerine de “Her şeyin teorisi” olarak anılmaya başlanmıştır. Her şeyin teorisi demek; atom altı parçacıklardan atomlara, kara deliklerden büyük patlamaya kadar her şeyi matematiksel olarak izah edebilen bir teori demektir. Süper sicim teorisine göre de; doğa’da görülen atom altı parçacıklar, farklı gerilim altında, farklı frekansta titreşen ve farklı titreşmekten dolayı çevresinde farklı rezonans yaratan çok küçük sicimlerden ibarettir.
Sicim teoremi, son gelişmeler ışığında “Membran teoremi” olarak anılmaktadır. Parçacıkların sicim değil, bir Membran gibi olduğu ve farklı boyutlarda büzüştüğü düşünülmektedir. Membran; “M” olarak da adlandırılmaktadır.
Birçok fizikçi ispatlanabilir bir teori olmadığı için bu teoriyi benimsememektedir. Çünkü bahsedilen sicim-Membran parçacıkları ışığın en küçük dalga boyundan bile küçük olduğundan görüntülenmesi mümkün değildir. Başka bir ispat yolu da henüz bulunabilmiş değildir.
Ayrıca bu teorinin geliştiricisi olan Stephen Hawking’in hayatını anlatan “The Theory Of Everything” isimli bir sinema filmi de çekilmiştir. Merak eden izleyebilir.
Artık yazının sonuna geldik. İlgili video ve kaynakları alt kısımda bulabilirsiniz. Diğer yazılarımı okumayı da ihmal etmeyiniz… Keyifli okumalar!
https://www.facebook.com/diamondtemaofficial/notifications/
NOT: Bu yazı ve diğer yazılarım benden özel izin alınmadan ve kaynak belirtilmeden hiçbir ortamda kullanılamaz, kopyalanamaz, çoğaltılamaz ve paylaşılamaz. Benden özel izin almadan ve kaynak belirtmeden kullandığınız taktirde hakkınızda yasal işlem başlatılacaktır.
Ayrıca İlgili Videolar:
https://www.youtube.com/watch?v=YtdE662eY_M
https://www.youtube.com/watch?v=hEOve55Votk
https://www.youtube.com/watch?v=kYAdwS5MFjQ
https://www.youtube.com/watch?v=E3T42eSRync
https://www.youtube.com/watch?v=8FXD6pzMSGc
https://www.youtube.com/watch?v=kdTjwgEexlQ
https://www.youtube.com/watch?v=hI36Ac_kTb4
https://www.youtube.com/watch?v=G1y_xPPjv-M
https://www.youtube.com/watch?v=aKE__GwZ9q8
Kaynaklar
Martin, R. B. and Shaw, G., “Particle Physics”, John Willey and Sons, United Kingdom, (2008), 6.
Brown, M. L. and Hoddeson, L., “The Birth of Particle Physics”, Cambridge University Press, New York, (1983), 23.
Aycan Ergin, “Fizik Öğretmeni Adaylarının Temel ve Bileşik Parçacıklar ile Parçacık Hızlandırıcılarına Dair Görüşlerinin Belirlenmesi” (lisans tezi), Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir 2011, s.1.
Gary Taubes, “Şimdi Her Şey Sicimlere Bağlı”, çev. Dr. Engin Korur, Bilim ve Teknik Dergisi, Nisan 1987, s. 18.
Cem Güney Torun, “Bilim Tarihi Işığında Görelilik Teorileri, Kuantum Mekaniği ve Her Şeyin Teorisi” (makale), Ocak 2013.
Stephen Hawking, “Kara Delikler ve Bebek Evrenler”, çev. Nezihe Bahar, Sarmal Yayınevi, s.126.
Tansel Türkmen, “Hiçliğe Uzanan Yol”, TMMOB Bülteni, yıl: 22, sayı: 222, Şubat 2008
Münir Aktolga, “Sistem Teorisinin Esasları Ya Da Var Oluşun Genel İzafiyet Teorisi: Her Şeyin Teorisi” (makale), Aralık 2004, s.4.
http://physicsclb.blogspot.com.tr/2012/02/sicim-kuram-herseyin-teorisi-m-teorisi.html
http://www.biography.com/people/stephen-hawking-9331710
http://www.bbc.com/earth/story/20150409-can-science-ever-explain-everything
https://www.ted.com/talks/brian_greene_on_string_theory
http://www.nuclecu.unam.mx/~alberto/physics/string.html
blog.milliyet.com.tr/Blog.aspx?BlogNo=113621
